带八角垫与双楔角环垫的法兰接头密封性能比较.pdf

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1、2015年8月润滑与密封Aug．2015第40卷第8期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．40No．8DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2015．08．025带八角垫与双楔角环垫的法兰接头密封性能比较荣文波陆晓峰程可(南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816)摘要：利用ABAQUS有限元软件对带新型双楔角环垫与带八角垫的螺栓法兰接头进行数值模拟分析，对预紧工况和操作工况下的螺栓与法兰应力最大值、密封面接触压力最大值以及有效密封宽度进行分析对比。结果表明：介质内压使带双楔角环垫的法兰应力最大值下降，但法兰与螺

2、栓应力值仍高于带八角垫的法兰、螺栓应力值；法兰公称直径增加，八角垫内、外侧面的有效密封宽度逐渐减小，而双楔角环垫主、从面有效密封宽度有增大的趋势；双楔角环垫特殊的楔形结构使得主、从面接触应力在介质内压作用后下降幅度小于八角垫内、外侧面，因而具有更好的密封性能，特别是对于大法兰公称直径的密封。关键词：双楔角环垫；八角垫；密封接触压力；有效密封宽度中图分类号：TB42文献标志码：A文章编号：0254—0150(2015)08—122—06ComparisonofSealingPerformanceofBoltedFlangeJointswithOctagona

3、lGasketandDoubleTaperedGasketRonflWenboLuXiaofengChengKe(CollegeofMechanicalandPowerEngineering，NanjingtechUniversity，NanjingJiangsu211816，China)Abstract：Thesealingperformancesoftheboltedflangejointswithdoubletaperedgasketandoctagonalgasketwerean-alyzedbyfiniteelementsoftwareofABA

4、QUS．Themaximumstressbetweenflangeandbolt，themaximumcontactpressureoneachsealingsurfaceandtheeffectivesealingwidthbetweentwogasketwereanalyzedandcomparedunderworkingcon—ditionsandoperatingconditions．Theresuhsshowthattheinternalpressuremakesthemaximumstressoftheflangewithdoubletaper

5、edgasketdrop，butitsstressofflangeandboltisstillhigherthanthatoftheflangewithoctagonalgasket．Withtheincreasingofnominaldiameter，theeffectivesealingwidthoftheinsideandoutsidesurfacesofoctagonalgasketisdecreased，butthedoubletaperedgasketshowsanincreasingtrendintheeffectivesealingwidt

6、hofthemasterandslavesurfaces．Thespecialwedgestructureofdoubletaperedgasketmakesthedecreasingamplitudeofcontactstresslessthantheoctagonalgasketunderinternalpressure，thereforedoubletaperedgaskethasgoodsealingperformance，especiallyforthesealingoftheflangejointswithlargenominaldiamete

7、r．Keywords：doubletaperedgasket；octagonalgasket；sealingcontactpressure；effectivesealingwidth新型密封元件的开发与设计是垫片密封技术的发我国也开始将该楔形垫应用在海底管线连接中I4。展方向之一。2001年，Kurokouchi等_1]对环形金属平2009年．美国Taper．1ok公司提出了一种新型双楔角环垫进行结构改进，首先提出了一种楔形密封垫。该新垫]。为了研究这种新型双楔角垫的密封性能，型楔形密封垫因具有良好的密封性能，受到研究人员Madazhy等_6对仅用3个螺栓

8、的法兰接头中的新型双的广泛关注．并在此基础上针对不同工程要求进行了